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Biodiversidade: Conceitos gerais e

estudos sobre a coexistência

• Por que a diversidade biológica é tão alta

em florestas tropicais?

• Uma visão pessoal e uma experiência

pessoal

• Biodiversidade alta significa coexistência de

muitas espécies.

• Coexistência de aranhas errantes e a

importância da história natural comparada

2

Biodiversidade

• Fonte da imagem:Jornal O Dia, RJ

3

Biodiversidade

• Fonte da imagem:Jornal O Dia, RJ

“A biodiversidade é o grau de variação de vida. Isto

pode referir-se à variação genética, à variação das

espécies, ou à variação de ecossistemas dentro de

uma área...

Biodiversidade terrestre tende a ser mais elevada em

baixas latitudes próximas ao equador, o que parece

ser o resultado do clima quente e alta produtividade

primária.”

Fonte: Wikipedia

4

Biodiversidade

4 tipos de fatores:

1) Fatores geográficos, latitude, altitude e profundidade (em

ambientes aquáticos), continentes horizontais e verticais.

Não são as causas em si, mas tem algo relacionado com

eles.

5

Biodiversidade

2) Fatores correlacionados com latitude e altitude e

profundidade: variabilidade climática, entrada de energia,

produtividade do ambiente, idade do ambiente e dureza

do ambiente.

6

Biodiversidade

3) Fatores independentes de latitude. Quantidade de

perturbações, isolamento e tamanho do habitat (e.g. ilhas)

e quanto possui de variabilidade física e química.

7

Biodiversidade

4) Atributos bióticos. Quantidade de predação e parasitismo

e competição. A heterogeneidade espacial e de arquitetura.

Seriam atributos secundários?

8

Biodiversidade

• Fonte da imagem:Jornal O Dia, RJ

Modelo conceitual: Diversidade

de Recursos (DR), ocupação de

nichos e biodiversidade:

Efeito da DR maior

Efeito da maior especialização

Efeito da maior sobreposição

Efeito da maior ocupaçãoFonte: Begon et al 2008

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BiodiversidadeFonte da imagem:Jornal O Dia, RJ

Diversidade é o

resultado de um

processo de

evolução de

biomas: leva

tempo.

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Biodiversidade

• Fonte da imagem:Jornal O Dia, RJ

Estabilidade climática

nos trópicos:

Glaciações e

recomposição

interglacial de Biomas.

Efeito das glaciações

também ocorreram nos

trópicos (secas), mas

com mais refúgios e

menor impacto.

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Biodiversidade

• Fonte das imagens: (final apresentação)

Explicação suficiente?

Há outros fatores contribuindo

para a alta diversidade

tropical?

Além do efeito “Museu”

haveria um efeito “Acelerador”

nos trópicos? (ou freio longe

deles).

Mesmo que houvesse apenas

o efeito “Museu”, qual o papel

das interações?

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Biodiversidade

“Biodiversidade terrestre

tende a ser mais elevada ...

próximo ao equador, ...

resultado do clima quente e

alta produtividade primária.”

(Wikipédia)

Clima quente?

Alta produtividade?

Ou água e árvores?

• Fonte das imagens: (final apresentação)

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BiodiversidadeA presença de florestas está

relacionada com suprimento

regular e abundante de água.

Um aspecto importante da

diversidade tropical é a

diversidade de árvores.

Árvores aumentam a

diversidade estrutural (Copas,

troncos, raízes, serrapilheira)

e sua diversidade em

espécies leva a diversidade

bioquímica de recursos.

(Southwood, 2003)

• Fonte das imagens: (final apresentação)

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Biodiversidade O papel das interações

(mais discutidas)

Competição: Exclusão

competitiva ou diversificação

de nichos. (Tendência a

reduzir diversidade).

Predação (& antibioses):

Exclusão de espécies

susceptíveis (redução) e

redução da competição

(aumento). Nas florestas,

nascer próximo da planta mãe

reduz chance de sobreviver.

• Fonte das imagens: (final apresentação)

15

Biodiversidade

O papel das interações

Os modelos mais discutidos

em livros didáticos geralmente

destacam apenas o papel da

competição e das antibioses

para explicar a diversidade.

Será que outras interações

são tão menos relevantes

para não serem lembradas?

• Fonte das imagens: (final apresentação)

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Biodiversidade O papel das interações

(menos discutidas)

Amensalismo: Em florestas,

as árvores adultas sombreiam

e assim matam jovens. Isto

deve reduzir a competição

entre adultos (Tendência a

manter e ampliar diversidade).

Mutualismos: Polinização

ajudada por insetos,

morcegos e aves possibilitam

a coexistência de muitas

espécies de árvores com

indivíduos distantes. • Fonte das imagens: (final apresentação)

17

Biodiversidade O papel das interações

As interações em geral,

especialmente as mais

complexas como o

mutualismo e as antibioses

podem levar muito tempo a se

estabelecer , e isto deve ser

parte da explicação da

diversidade (efeito “museu”).

Mas elas poderiam estar

aceleradas nos trópicos, onde

o clima é mais favorável a

animais e fungos (efeito

“acelerador”).

• Fonte das imagens: (final apresentação)

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Biodiversidade

• Fonte das imagens: (final apresentação)

O papel das interações na

diversidade animal

Diversidade de herbívoros,

polinizadores e dispersores

em resposta a diversidade

florística.

Diversidade de predadores e

decompositores em resposta

à diversidade vegetal?

Ou nem tanto assim?

Ainda há muito a se estudar.

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Por que estudar aranhas errantes?

1) Aranhas são um grupo de predadores (de animais) com

grande diversidade de espécies e com muitas espécies

abundantes. São modelos para compreender diversos

fenômenos biológicos;

2) Aranhas errantes tem mais semelhanças com predadores

típicos (errantes, solitários);

3) Algumas espécies podem ser encontradas à noite em

quantidades suficientes para estudar fatores que influem

sobre suas abundâncias;

4) As quantidades potencializam a importância das interações

relevantes, especialmente predação intra-guilda.

5) Toleram a presença de observadores sem mudar muito seu

comportamento; é possível ver o que comem.

20

Uma experiência pessoal

1) Doutorado. O risco de uma questão sobre diversidade. Se

tudo der errado tenho uma história natural comparada.

2) História natural: tudo que pudesse ser observado: variação

espacial e temporal na abundância; variação espacial e

temporal nos tamanhos; variação temporal na reprodução;

dieta; variação da atividade ao longo da noite e efeito da lua;

taxas de movimentação; taxa reprodutiva.

3) Restrição a um único gênero: Ctenus e identificação de

jovens. (Estudo de caso de diversidade, não amplo)

4) Fase 2: frequência da passagem de formigas de correição;

experimentos de capturas de cupins Syntermes; distribuição

de cupins Syntermes; Experimentos de predação inter e intra-

específicos;

5) Proposta de um modelo integrado de coexistência (tese).

21

Uma experiência pessoal1) Dificuldade de publicar em revistas o modelo integrado.

2) Tive de publicar “padrões” e outros aspectos, mas

coexistência não. (Critérios das revistas ou limitação minha?)

22

Uma experiência pessoal

Em dissertações com estudantes tivemos oportunidade de

continuar...

23

Uma experiência pessoal

Em dissertações com estudantes tivemos oportunidade de

continuar...

... E quando fizemos um experimento fomos autorizados a usar o

termo “coexistência”.

◦ Tamanhos similares ao longo de seu

desenvolvimento¹;

◦ Filogeneticamente próximas²;

◦ Ocorrem em simpatria³.

1. Rypstra e Samu, 2005; 2. Simó e Brescovit, 2001; 3. Höfer et al. 1994

Ctenus amphora Melo-Leitão, 1930

Ctenus crulsiMelo-Leitão, 1930

A comparação mais importante

25

A determinação de um padrão e a

constatação de uma diferença relevante

C. crulsi

1. Gasnier e Höfer, 2001

1. Diferença na abundância está relacionada ao habitat

C. amphora

Floresta ombrófila densa (latossolo)Campinarana (solo arenoso)

27

Outro padrão diferente inesperado: dieta

28

Cupins do gênero Syntermes são

importantes componentes da dieta de C.

crulsi

60% - C. crulsi

20% C. amphora

(mesmo solo)Campinarana

(arenoso)

Latossolo

(argiloso)

Abundância de C. amphora ***** **

Abundância de C. crulsi ** *****

Abundância de Syntermes sp. ** *****

29

Por quê? Comportamento?

Não

30

Experimento realizado

em cativeiro:

Jovens e fêmeas de C.

crulsi têm maior

habilidade para capturar

cupins Syntermes que

jovens e fêmeas de C.

amphora¹

1. Portela e Gasnier, dados não publicados

Habilidade de captura de cupins

Syntermes

31

Hipótese C

32

Estas duas espécies de aranhas são

capazes de reconhecer o tipo de solo

sobre o qual habitam?

Campinarana

(arenoso)

Latossolo

(argiloso)

Abundância de C. amphora ***** **

Abundância de C. crulsi ** *****

Abundância de Syntermes sp. ** *****

33

Hipótese D

34

Camada de solo: 1 cm de espessura

N:37 C. amphora30 C. crulsi

54 observações por aranha

Avaliação de diferenças na preferência por tipo de

solo

35* = p<0,05; NS : Não significativo

Índices de permanência

NS *

C. amphora C. crulsi

Solo argiloso/

Solo arenoso

Solo argiloso/

Solo arenoso

Pro

po

rção

de r

eg

istr

os s

ob

re o

so

lo

arg

ilo

so

36

A biodiversidade é um fenômeno

complexo que apenas estamos

começando a entender

37

Biodiversidade

A biodiversidade é uma riqueza coletiva cujo valor é realmente inestimável. A nossa geração já usufrui dos produtos e serviços da biodiversidade. Mas deve ser uma fração mínima do que as próximas gerações tem o direito de desfrutar.

Estudar a biodiversidade é importante para entendermos melhor como preservá-la, mas conhecê-la não basta. Houve uma importante mudança cultural na sociedade no sentido de reconhecer este valor. É necessário valorizar ainda mais e ajudar no que for possível na sua conservação.